悬挑扣件式钢管脚手架施工方案设计(一)

※为了统一公司范围内悬挑外架方案在编制过程中的计算模式、相关规范的引用，荷载取值，技术质量部和安技部编写了悬挑外架施工方案设计<一>、<二>，作为模板，以供基层单位在编制该种方案设计时参考。

悬挑扣件式钢管脚手架施工方案设计

〈一〉

设计依据：悬挑式，规定高度15m，依据JGJ130—2001

一、设计方案

脚手架用φ48×3.5钢管和扣件搭设成双排架体，如图

图-1

图-2

立杆下部支承在用工字钢制作的水平悬挑梁上，工字钢伸进楼层1.5m,工字钢根部伸进楼层预埋的2个钢筋套环内焊接牢固(见图-2),为了防止架体滑移,立杆生根处焊100mm长Φ20园短钢筋,立杆套入短钢筋。

脚手架搭设立杆横距0.9m，内立杆距墙0.5m，纵距1.5m,步距1.8m，连墙件为二步三跨梅花形布置，搭设高度每段15m（省上规定），每个楼层铺脚手架板。

施工作业层按二层计算，满铺竹脚步手架板，活荷载取值3KN/m2，作业层设栏杆扶手和踢脚板，脚手架外立杆内侧挂密目式安全立网和小孔安全立网施工，剪刀撑在外立面上沿高度和长度连续布置；其余搭设要求按照JGJ130—2001规定执行，本地区基本风压0.35KN/m2(西安ω0)

二、设计验算：

若用于高层，最后一段悬挑架所处标高最高，受风荷载影响是最不利的，故以此段进行计算。

1、荷载计算

1.1脚手架结构自重: 查JGJ130—2001附表A-1得:

gk=15×0.1248KN/m=1.872KN

1.2立杆配件自重：

1）脚手板：按四层（封底一层，中间一层，作业二层）。单位荷载取值0.35KN/m2 故：

外立杆：g1-1=1.5×0.9×0.35×4/2=0.945KN

内立杆：g2-1=0.945+0.3×1.5×0.35×2=1.26KN

2)扶手栏杆及挡脚板：按二层计算查表4.2.1—2得：外立杆：g1-2=2×0.11×1.5=0.33KN

3）安全网：单位重量0.01KN/m2

g1-3=15×1.5×0.01=0.225KN

4)内伸横杆(架板跨中附加杆)

g2-2=1.5×0.038×2=0.114KN (扣件略)

5)合计:

外立杆：g1=0.945+0.33+0.225=1.5KN

内立杆：g2=1.26+0.114=1.374KN

1.3施工荷活载：

外立杆：Q1=1.5×0.9×3×2/2=4.05KN

内立杆：Q2=1.5×（0.9/2+0.3）×3×2=6.75KN

1.4总设计垂直荷载：

外立杆：N1=1.2×(1.872+1.5)+1.4×4.05=4.046+5.67=9.72KN

内立杆：N2=1.2×(1.872+1.374)+1.4×6.75=13.35KN

2、立杆稳定验算：步距相等,取底层验算,按JGJ130-2001第16、17页规定验算。

2.1内立杆稳定

查规范5.3.3表得µ=1.5 K=1.155 附录B i=1.58cm

代入公式λ=L0/i=kµh/i=1.155×1.5×1.8/0.0158=196.5

查规范附表C得ψ=0.187 附录B A=4.89cm2代入公式N/ψА≤f得

13350/0.187×489=13350/91.443=146N/mm2

满足要求

2.2外立杆稳定性验算:不考虑风荷载时不需验算

考虑风荷载时:

1）风荷载计算: 按规范GB50009-2001，西安地区基本风压取ω0=0.35N/m 2,地形为城市中建筑较为密集,海拔400m 以上,即为C 类,故µz =3.12,密目式安全网的档风系数取0.5,脚手架的风荷载体形系数按规范表4.2.4取µS =1.3φ,则脚手架所承受的风荷标准值为:

ωk =0.7×µZ ×µS ×ω0=0.7×3.12×1.3×0.5×0.35

=0.5KN/M 2

由风荷载产生的弯矩代入规范5.3.4式为:

M W =0.85×1.4M WK =0.85×1.4ωk Lah 2/10

=0.85×1.4×0.5×1.5×1.82/10

=0.289KN.m

2)立杆稳定验算:

N/ψA+M W /W=9720/0.187×489+289×103N.mm/5.08×103mm 3

=163.19N/mm 2

3、I 字钢验算：受力简图 及计算简图

I18号工字钢截面特性：

自重=241.3N/m I X=1699cm4W X=185.4cm3

t W=7mm S=106.5cm3E=2.06×105N/mm2

最大弯矩:

Mmax=1.4N1+0.5N2+qL2/2=1.4×9.72+13.35×0.5+

0.24×1.52/2=13.61+6.675+0.27

=20.56KN.m

弯曲应力δx=Mmax/γxWx≤f=205N/mm2代入公式得: 20.56×106N.mm/1.05×185.4×103mm3

=20.56×103N/194.7mm2

=105.6N/mm2<205N/mm2满足要求

最大剪力Y=N1+N2=9.72+13.35=23.07KN

剪应力: τ=VS/I X t W≤fv=120N/mm2代入公式得:

τ=23.07×103N×106.5×103mm3/1699×104mm4×7mm

=2457N/118.93mm2=21 N/mm2<120 N/mm2 满足要求